Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары

Заливные муфты 3М™ Scotchcast™

Технология воссоздания электрической изоляции с применением застывающих смол или компаундов появилась в XIX веке. В этот же период началась кабельная эра.
Многие энергетики и монтажники со стажем помнят единственную на тот момент доступную технологию сращивания или ремонта силовых кабелей, когда в чугунную форму заливался предварительно разогретый на костре битум. Следует сказать, что такая технология мало способствовала пропаганде и без того нелегкого труда специалиста-кабельщика, хотя и сподвигла некоторых представителей человечества на создание настоящих шедевров. В частности, согласно легенде бессмертная поэма «Москва-Петушки» была написана Венедиктом Ерофеевым как раз в то время, когда он находился на кабельных работах.
Шло время, и заливная технология не стояла на месте. Эпоксидные компаунды пришли на смену битуму. Это был значительный шаг вперед. Теперь требовалось лишь смешать в одном объеме две жидкости — эпоксидную смолу и отвердитель — и залить внутрь формы, а затем дождаться, когда смола затвердеет. Но и у такой технологии имеются свои недостатки. Во-первых, необходимо было точно рассчитать пропорцию смешивания, учитывая температуру окружающей среды. Иначе компаунд затвердевает либо слишком медленно, либо слишком быстро. Кроме того, пропорции смешивания влияют на важные свойства уже застывшего компаунда в последующей эксплуатации, такие, например, как влагопоглощение и механическая прочность. Также стоит отметить, что химическая реакция при смешивании компонентов зачастую сопровождается выделением веществ, небезопасных для органов дыхания человека.
Многое изменилось с появлением технологии закрытого смешивания и заливки компаунда (CMP-технология). Эту технологию сегодня активно применяет компания 3М при производстве различных типов заливных муфт.

CMP-технология предполагает, что прозрачный пакет состоит из двух секций — компаунда и отвердителя, разделенных тонкой мембранной перегородкой (рис. 1). Для того чтобы начать смешивание компонентов, достаточно лишь разорвать эту мембрану внутри пакета. Прозрачный пакет дает возможность контролировать процесс смешивания, а дозированное количество компаунда и отвердителя позволяет гарантировать требуемое время застывания и, главное, свойства компаунда после заливки. Процесс смешивания и заливки компаунда показан на рис. 2.

После смешивания компаунд заливается в специальную форму, в которой располагается соединение или ответвление кабеля (рис. 3). При этом прокалываемый заливной клапан, встроенный в пакет с компаундом, вворачивается внутрь прокалывающего приемного клапана, встроенного в корпус заливной муфты, плотно с ним стыкуясь (рис. 4). Это исключает протечку компаунда мимо корпуса. После заливки остатки компаунда утилизируются как обычные бытовые отходы.

Сегодня компания 3M предлагает самый широкий спектр заливных муфт, в основе которых применяются двухкомпонентные компаунды: соединительные, ответвительные, гибкого кабеля, на основе технологии нагнетания компаунда под давлением.
Мы остановимся на рассмотрении основных типов и моделей таких муфт.

ЗАЛИВНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
СЕРИИ 3М™ SCOTCHCAST™ 91-NBA


Заливные соединительные муфты серии Scotchcast™ 91-NBA (рис. 5) используются в низковольтных электрических сетях на кабелях со сплошной изоляцией, а также могут быть установлены на контрольных кабелях. При применении дополнительных материалов муфты позволяют сращивать бронированные кабели, а также могут использоваться для сращивания кабелей со сплошной изоляцией напряжением до 6 кВ. Муфты серии 3М Scotchcast™ 91-NBA органично заменяют муфты предыдущей линейки 3М Scotchcast™ 91-A, обладая при этом рядом преимуществ. В числе прочих необходимо отметить, что применяемый с муфтой электротехнический полиуретановый компаунд 3М Scotchcast™ 470 является гидрофобным и не растворяется в воде. Это позволяет длительно эксплуатировать муфту в погруженном состоянии, в частности, для питания оборудования погружных насосов. В застывшем состоянии муфта обладает высокой механической прочностью при приложении как радиального, так и осевого усилия.

При монтаже места соединения достаточно всего лишь установить на сращиваемые жилы кабельные соединители — под пресс либо под срывной болт — и развести их друг относительно друга на 5—10 мм. Далее устанавливается односекционный прозрачный корпус заливной формы. По бокам осуществляется герметизация с помощью герметичного губчатого уплотнителя. Крышка корпуса фиксируется замками. Теперь все готово к заливке компаунда.
Заливка осуществляется после смешивания пакета с компаундом согласно технологии, указанной на рис. 2. Достаточно всего лишь поднять пакет с компаундом над корпусом муфты и соединить прокалывающий приемный и прокалываемый заливной клапан. Через проколотое в заливном клапане отверстие компаунд самотоком польется внутрь заливной формы.

ЗАЛИВНАЯ ОТВЕТВИТЕЛЬНАЯ МУФТА
СЕРИИ 3М™ SCOTCHCAST™ 91-AB


Так же, как и соединительная муфта серии Scotchcast™ 91-NBA, ответвительная муфта (рис. 6а) используется в сетях низкого напряжения на кабелях со сплошной изоляцией, бронированных и небронированных. Благодаря применению гидрофобного полиуретанового компаунда Scotchcast™ 470 муфта может длительно эксплуатироваться под водой. Как и следует из названия, муфта предназначена для осуществления ответвления от магистрального силового кабеля без разрыва самой магистрали. Технология подобна той, что указана в описании муфты соединительной, только вместо соединений монтируются ответвления, для которых, как правило, используются планшетные сжимы.

ГИБКАЯ ЗАЛИВНАЯ МУФТА
СЕРИИ 3М™ SCOTCHCAST™ 91-AV


Для сращивания гибкого кабеля, а также для ремонта мест его повреждения применяются гибкие заливные муфты серии Scotchcast™ 91-AV (рис. 6б), в которых используются двухкомпонентные полиуретановые компаунды серий Scotchcast™ 2142FL или Scotchcast™ 2131. С помощью таких муфт можно сращивать гибкие кабели с резиновой или ПВХ-изоляцией напряжением до 1 кВ. С применением дополнительных материалов — проводящих лент Скотч® 13 — можно сращивать и экранированные кабели напряжением до 6 кВ.


Компаунд, применяемый в заливных муфтах серии Scotchcast™ 91-AV, после застывания остается гибким и сохраняет эластичность в течение длительного времени. Кроме того, компаунд является трудновоспламеняемым и самозатухающим, что позволяет применять его не только на поверхности, но и в подземных выработках шахт, где гибкий кабель используется особенно часто.
Порядок сращивания гибкого кабеля следующий. Вначале осуществляется сращивание в разбежку силовых и вспомогательных жил кабеля, если таковые имеются. Затем эти жилы изолируются с помощью самослипающейся резиновой ленты Скотч® 23. Потом резиновой самослипающейся лентой оборачивается все место сростка от корешка одного кабеля до корешка другого кабеля. Поверх намотанной самослипающейся ленты для центрирования корпуса устанавливаются 2—3 манжеты из объемной сетчатой ленты в зависимости от длины снятой оболочки. Оборачиваемый корпус заливной формы устанавливается поверх манжет и фиксируется с помощью ремней в области установки заливных воронок и с помощью ленты ПВХ по краям. Порядок установки манжет и корпуса показан на рис. 7, 8. Теперь все готово к заливке компаунда.

После смешивания согласно технологии, изображенной на рис. 2, компаунд заливается внутрь специального корпуса. Компаунд следует заливать вначале в одну воронку — до полного заполнения всего объема до сетчатой ленты, а затем и во вторую воронку. Если воронок три, то начинать следует со средней воронки. Если одного пакета недостаточно, необходимо сразу же смешивать и заливать следующий пакет. Полупрозрачный корпус позволяет контролировать процесс заливки.
После заполнения всего объема корпуса компаунд доливается до краев воронки. Это создает необходимое давление для заполнения пустот и выдавливания воздуха.

ЗАЛИВНАЯ МУФТА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ НАГНЕТАНИЯ
КОМПАУНДА ПОД ДАВЛЕНИЕМ СЕРИИ 3M™ SCOTCHCAST™ 92-ОТ


В отличие от описанных выше методов монтажа, когда компаунд заливается внутрь заливной формы самотеком, муфта серии Scotchcastтм 92-ОТ (рис. 9) подразумевает монтаж компаунда под давлением (RPM-технология). RPM-технология позволяет сращивать, оконцовывать и ремонтировать кабели с бумажно-масляной изоляцией как низкого, так и среднего напряжения. RPM-технология, не подразумевающая применения огня, позволяет решить проблему течей масла из-под оболочек и концевых заделок силового кабеля с БПИ-изоляцией даже в большей степени, чем традиционная  термоусаживаемая технология. Изначально технология использовалась для монтажа кабельных муфт в угольных шахтах, где применение огня категорически запрещено.

Способ принудительного нагнетания компаунда представляет собой особую технологию сращивания и оконцевания кабеля. Этот способ разработан компанией ЗМ специально для выполнения работ в труднодоступных местах, например, при вертикальном кабельном вводе, в углах и высоко расположенных местах, т.е. там, где нельзя установить муфту обычным способом. С помощью технологии принудительного нагнетания компаунда можно восстановить поврежденную оболочку кабеля, изготовить соединительную, концевую, защитную муфту-кожух на кабеле среднего напряжения.
Суть метода состоит в том, что корпус муфты представляет собой комбинацию самослипающихся изолирующих, губчатых и герметизирующих лент, образующих некое подобие кокона, внутрь которого при помощи специального шприца закачивается электроизоляционный хим- и влагостойкий компаунд Sotchcast™ 40G. Технология нагнетания указана на рис. 10.

Из-за того, что корпус заливной формы вяжется из специальных лент, отсутствуют ограничения по сечению кабеля, числу жил и длине сростка.
При более детальном рассмотрении оказывается, что муфты, выполненные по RPM-технологии, отличаются не только высокими электроизоляционными характеристиками, но и высокими прочностными характеристиками как при радиальном, так и при осевом внешнем воздействии. Застывший хим- и влагостойкий компаунд Scotchcast™ 40G дает отличный контакт с оболочкой, препятствуя как попаданию влаги внутрь муфты, так и образованию течей из-под нее. Это касается как соединительных, так и концевых муфт (рис. 11). Применение RPM-технологии на практике позволяет забыть о традиционных проблемах с кабелями с БПИ-изоляцией.

Подводя итог статье, можно сказать, что заливная технология по праву занимает свою нишу в рамках существующих на современном рынке решений для ремонта и монтажа силового кабеля, причем как общего назначения, так и специального. Визитной карточкой этой технологии является простота монтажа и надежность места соединения в последующей эксплуатации. Компания 3М вот уже много десятилетий активно работает в области применения современных изоляционных технологий, позволяющих решать самые ответственные и сложные задачи, связанные с монтажом и эксплуатацией кабельных линий и сетей.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно